Raudonųjų ląstelių osmosinis atsparumas yra matas, kaip stipriai raudonąsias ląsteles supančios membranos atsispiria osmosinio slėgio gradientui. Dalinis osmosinis slėgis susidaro ties pusiau laidžiomis membranomis eritrocitai kai juos supa druskos tirpalas, kuris yra žemiau jų pačių (fiziologinės) druskos koncentracija 0.9 proc. Raudona kraujas ląstelės sugeria vanduo per osmosą, išsipučia, o tie, kurie greičiausiai sprogs, pasižymi mažiausiu raudonųjų kraujo kūnelių atsparumu osmosui.
Kas yra raudonųjų ląstelių osmosinis atsparumas?
Raudonųjų ląstelių osmosinis atsparumas yra matas, kaip stipriai raudonąsias ląsteles supančios membranos atsispiria osmosinio slėgio gradientui. Vandeninis sprendimai esant skirtingoms ištirpusių medžiagų koncentracijoms, sukuria osmosinio slėgio gradientą, kai juos skiria pusiau laidi membrana. Medžiagos iš didesnio tirpalo koncentracija turi polinkį pereiti prie mažesnės koncentracijos tirpalo, kad kompensuotų koncentracijos gradientą. Jei pralaidžią membraną sunku praleisti paprastai didesnei medžiagai molekulės, pavyzdžiui, mažas NaCl (įprasta druska) vanduo molekulės (H2O) patenka iš silpno į stipresnį tirpalą. Jeigu eritrocitai, kuriuos taip pat supa pusiau laidi membrana, tas pats poveikis pasireiškia per osmosą. Jei eritrocitai, Raudonasis kraujas ląstelių, yra apsuptas druskos tirpalu, kurio koncentracija yra mažesnė už jų citoplazmos, maždaug 9 proc. (hipotoninis tirpalas), atsiranda osmosinio dalinio slėgio gradientas. Tai sukelia vanduo iš aplinkinio tirpalo patekti į eritrocitus per osmosą, nes druska molekulės labai sunku praeiti per puslaidžią membraną į išorę. Dėl patekimo į vandenį eritrocitai išsipučia iki sprogimo taško, šis procesas vadinamas hemolize. Eritrocitų patinimas ir sprogimas, kai juos supa apibrėžtos koncentracijos fiziologinis tirpalas, yra jų raudonųjų ląstelių atsparumas osmosui. Kuo trumpesnis laikas prasiveržti, tuo mažesnis jų osmosinis atsparumas.
Funkcija ir užduotis
Osmosiškai reguliuojamas masė perėjimas tarp eritrocitų ir aplinkinių kraujas plazma vaidina vieną iš pagrindinių vaidmenų keičiantis anglis dioksidas deguonis arba deguonies anglies dioksidas kapiliaruose. Ypač svarbu yra pusiau laidžios membranos, supančios eritrocitus, sudėtis. Membranos sudėties pokytis paveikia osmosą masė raudonųjų kraujo kūnelių funkciją. Keičiasi kompozicija ląstelės membrana galima vadovauti iki membranos pralaidumo sumažėjimo ar padidėjimo. Abu reiškiniai gali turėti žalingą poveikį raudonųjų ląstelių funkcionalumui. Netiesioginiai membranų pobūdžio ir eritrocitų osmosinio pajėgumo įrodymai yra jų osmosinis atsparumas, kurį galima išmatuoti specialiomis procedūromis. Pavyzdžiui, paruošiama apie dvidešimt mėgintuvėlių su fiziologiniu tirpalu didėjančia koncentracija iki izotoninės 0.9 proc. Keli kraujo lašai išpilami į kiekvieną mėgintuvėlį ir paliekami stovėti. Po 24 valandų šiek tiek raudonos spalvos tirpalo spalva parodo, kurioje koncentracijoje pirmasis ištirpsta raudonasis trombocitai įvyko. Mėgintuvėliuose su silpnesne koncentruota druska sprendimai, raudona spalva tampa stipresnė, nes sprogo didesnė dalis eritrocitų ir išbėgo hemoglobinas sumaišytas su druskos tirpalu. Mėgintuvėlis, kuriame nesusidarė eritrocitų nuosėdos, atitinka tą, kurio koncentracija yra žemesnė nei visi eritrocitai. Eritrocitų pradinės lizės per 24 valandas etaloninės vertės yra esant druskos koncentracijai nuo 0.46 iki 0.42 proc. Po 24 valandų visos eritrocitų lizės vertės sveikiems asmenims yra nuo 0.34 iki 0.30 proc. Esant hemolizinėms anemijoms ir vadinamosioms sferocitinėms anemija, patologiškai sumažėjusio eritrocitų osmosinio atsparumo nustatymas vaidina svarbų vaidmenį kaip diagnostinė priemonė. Diagnozuojant kitas hemolizines ligas, tokias kaip paveldimos ligos talasemija, pjautuvo ląstelė anemijair kiti, kuriuose padidėja eritrocitų osmosinis atsparumas, atsparumo nustatymas vaidina mažiau svarbų vaidmenį, nes šiems specifiniams klinikiniams paveikslėliams yra geresnių diagnostikos priemonių.
Ligos ir sveikatos sutrikimai
Viena iš geriausiai žinomų ligų, susijusių su raudonųjų ląstelių osmosinio atsparumo padidėjimu, yra talasemija. Tai yra paveldima liga, kuri pasireiškia daugeliu variantų su lengvais ir sunkiais kursais ir yra dėl genas pakeitimai. Dažniausias variantas yra beta-talasemija. Įdomu tai, kad priežastinis genas defektai yra ypač paplitę Europos pietuose, arabų šalyse ir į pietus nuo Sacharos esančioje Afrikoje maliarija regionuose. Tikriausiai todėl, kad talasemija paveiktiems asmenims suteikia pranašumų įveikiant maliarija. Talasemija sutrumpina raudonųjų kraujo kūnelių gyvenimo trukmę, todėl organizmas turi padidintą gamybos greitį kompensuodamas, o tai gali būti maliarija atvejų pagreitinant naujai pagamintų raudonųjų ląstelių tiekimą. Iš populiacijos genetika perspektyvoje nedidelis išgyvenimo pranašumas, kurį turi talasemija sergantys žmonės, palyginti su tam tikromis maliarijos formomis, palankiai įvertino genas maliarinių regionų defektai ir lėmė nedidelį genų dreifą. Pjautuvo ląstelė anemija yra dar viena paveldima liga, susijusi su padidėjusiu eritrocitų osmosiniu atsparumu. Tai sukelia genetiniai defektai, dėl kurių atsiranda defektų hemoglobinas, vadinamas pjautuvinės ląstelės hemoglobinu, dėl kurio venose susikaupia ir užsikimšama dėl joje esančių skaidulų. Anemijos, kurias sukelia geležies trūkumas taip pat vadovauti raudonųjų ląstelių osmosiniam atsparumui padidėti. Jų priežastis gali būti didelis kraujo netekimas dėl sužalojimų, kraujodaros sutrikimas arba per didelis eritrocitų skilimas. Vadinamoji sferinių ląstelių anemija taip pat yra paveldima ir pasireiškia raudonųjų ląstelių osmosinio atsparumo sumažėjimu, nes įprastai įlenktos ir įgaubtos raudonosios ląstelės įgyja sferinę formą dėl defektingai susiformavusio citoskeleto ir tampa linkusios į hemolizę, kol dar yra blužnis.
